La misión de una pestaña es llevar la corriente desde el electrodo hasta el circuito exterior con la menor pérdida posible. El calor que genera es un efecto no deseado y se calcula con la ley de Joule: la potencia disipada crece con el cuadrado de la corriente y en proporción directa a la resistencia del tramo. En una celda de alta tasa la corriente continua se cuenta en decenas o cientos de amperios, y ahí el término cuadrático pesa mucho.
Por eso el criterio de selección es la resistividad, no el techo de temperatura. Un material con ρ20 alta convierte la pestaña en una resistencia de calefacción dentro de la celda: resta energía útil y añade un foco de calor junto al electrodo, donde el electrolito y el separador son sensibles.
Tómese una pestaña de 50 mm de largo y sección de 0,2 mm por 20 mm, esto es 4 mm². Con níquel puro (ρ20 = 0,096 μΩ·m) la resistencia del tramo es 1,2 mΩ; con nicromo Cr20Ni80 (1,09 μΩ·m) sería 13,6 mΩ, es decir 11,35 veces más. A 100 A, la pestaña de níquel disipa 12 W y la de nicromo 136 W.
Los 12 W se reparten en una pieza pequeña y ya obligan a pensar en el diseño térmico; los 136 W la llevarían al rojo. La comparación muestra por qué el níquel puro no es una elección de compromiso sino la única que encaja en ese lugar.
Los tres comparten resistividad y techo, así que la elección se decide por impurezas y por el proceso posterior.
| Grado | Níquel | Carbono | ρ20, μΩ·m | Techo, °C |
|---|---|---|---|---|
| Ni200 | ≥ 99,6 % | ≤ 0,15 % | 0,096 | 600 |
| Ni201 | ≥ 99,6 % | ≤ 0,02 % | 0,096 | 600 |
| N4 | ≥ 99,9 % | — | 0,096 | 600 |
El carbono bajo del Ni201 importa cuando la pieza va a trabajar por encima de unos 300 °C durante mucho tiempo: un contenido alto favorece la precipitación de grafito en el borde de grano y reduce la ductilidad. En una pestaña que no pasa de 80 °C la diferencia no se nota, y el Ni200 es suficiente.
La pestaña se une por soldadura por puntos o por ultrasonidos al electrodo, y a veces atraviesa un aislante de vidrio o cerámica. El níquel puro se presta a ello porque conserva plasticidad incluso después del conformado en frío, y porque su superficie se limpia con facilidad. El estado de suministro ayuda: el hilo y la cinta en estado recocido blando se doblan y se estampan sin agrietarse, y el acabado brillante o decapado deja menos óxido y menos aceite en la zona de unión.
En la junta, la resistencia de contacto manda más que la del metal. Una superficie contaminada multiplica la resistencia local y crea el punto caliente que acaba abriendo la unión, aunque el material de base sea correcto. Conviene fijar en la especificación el acabado superficial y el límite de resistencia de la unión, no solo el grado.
La misma cifra que lo hace bueno como conductor lo descarta como resistencia. Para 220 V y 1 kW hacen falta 48,4 Ω; con hilo de 0,5 mm, el níquel puro da 0,489 Ω/m y exigiría 99 m, mientras que el Cr20Ni80 da 5,551 Ω/m y se conforma con 8,7 m. Once veces más longitud en el mismo espacio no cabe, y la superficie desarrollada dispararía el tamaño del elemento.
El límite de 600 °C cierra el argumento: no hay horno de temple ni resistencia de aire que trabaje por debajo de esa temperatura con margen. El níquel puro se queda, por tanto, en conducción, resistencia a la corrosión, pestañas y terminales.
| Aleación | ρ20, μΩ·m | Temperatura, °C | Papel |
|---|---|---|---|
| Ni200 | 0,096 | 600 | Pestaña y conductor, uso general |
| Ni201 | 0,096 | 600 | Carbono bajo, servicio prolongado |
| N4 | 0,096 | 600 | Mayor pureza |
| Cr20Ni80 | 1,09 | 1200 | Elemento calefactor, no conductor |
La oferta se prepara con cuatro datos: aleación, medida, cantidad y lugar de entrega. Respondemos con precio y plazo en un día laborable; cada lote se acompaña del informe de composición química y de control dimensional con el número de colada.
No: su ρ20 es 1,09 μΩ·m, 11,35 veces la del níquel puro, y a 100 A disiparía 136 W en lugar de 12 W.
Por debajo de 300 °C apenas se nota; el Ni201 (C ≤ 0,02 %) se elige cuando la pieza trabaja caliente mucho tiempo.
Los tres declaran 0,096 μΩ·m y 600 °C de techo; cambian la pureza (Ni ≥ 99,6 % o ≥ 99,9 %) y el carbono.
Porque para 1 kW a 220 V haría falta un hilo de 0,5 mm de casi 99 m, frente a 8,7 m de Cr20Ni80, y su techo es de 600 °C.
Fuentes: GB/T 1234 (aleaciones de calefacción de alta resistividad); ASTM B344; DIN 17470 / 17471; fichas publicadas de fabricante. Las equivalencias de designación son comerciales y no constituyen garantía de intercambiabilidad: la aceptación final se hace contra la composición y la medida acordadas en el pedido.
